基于FPGA和DSP的导航敏感器高速硬件平台

    公开(公告)号:CN111504329B

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202010535883.1

    申请日:2020-06-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于FPGA和DSP的导航敏感器高速硬件平台,包括:探测器、FPGA和DSP;所述探测器用于获取火星系统的原始星图图像数据;所述FPGA与所述探测器连接,所述FPGA用于对所述原始星图图像数据进行处理并获得星点质心数据;所述DSP与所述FPGA连接,所述DSP根据所述星点质心数据进行导航敏感器姿态解算并获得导航敏感器姿态数据。本发明实现了对探测器原始星图图像数据的高速采集和星点质心数据的快速提取,加快了数据的更新率,从而极大地改善了导航敏感器的测量精度和动态性能;同时本发明中基于EMIF接口的通信,保证了FPGA和DSP之间大数据的传输,能够为未来的数据流带宽提供拓展空间。

    采用偏振滤光的全天时星敏感器的光学系统及其使用方法

    公开(公告)号:CN111650757B

    公开(公告)日:2022-04-08

    申请号:CN202010579175.8

    申请日:2020-06-23

    Abstract: 本发明涉及一种采用偏振滤光的全天时星敏感器的光学系统,包含按序排列设置的孔径光阑、光学透镜组件和偏振滤光组件;光学透镜组件包含按序排列设置的第一至第六透镜;第一、第二、第四、第六透镜为球面正透镜,第三、第五透镜为球面负透镜;第一、第二、第三透镜收集经由孔径光阑的入射光并进行球差校正;第四、第五透镜对入射光进行色差校正;第六透镜的入射面对入射光进行轴外像差校正,出射面曲率确保光学系统的F数;偏振滤光组件采用闭环自适应方式,通过自动调节偏振方向,滤除入射光中的大气背景辐射光。本发明在对有效恒星能量影响最小的情况下,能最大限度的去除背景光的影响,使星敏感器可以有效的在大气层内进行全天时导航定位。

    用于深空背景下测试红外相机对低温目标探测能力的设备

    公开(公告)号:CN111366243B

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202010112790.8

    申请日:2020-02-24

    Abstract: 本发明涉及用于深空背景下测试红外相机对低温目标探测能力的设备,属于红外相机探测能力测试技术领域;包括调整架、冷屏、目标黑体、背景黑体、加热片、热开关、第一制冷机、第二制冷机、分子泵机组、第一压缩机、冷水机组、第二压缩机、氦气瓶、支撑架、温控仪和线性电源;用于星载红外相机动态范围的地面测试,是火星探测的重要配套设备;本发明实现了控制背景黑体温度控制小于40K,控制目标黑体的温度范围为40K~420K变化,控温精度±0.1K,两台黑体温度独立可控;本发明模拟了超低温目标的温度变化,实现了检测红外相机对超低温目标的探测能力。

    一种星敏感器快速标定方法

    公开(公告)号:CN106767901A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201611054173.7

    申请日:2016-11-25

    Abstract: 本发明公开了一种星敏感器快速标定方法,包含:S1,根据星点图像的灰度信息和像元素,调整平行光管的光源,使得星敏感器能够采集星点质心数据;S2,转台运动同时带动星敏感器按照预设的第一轨迹进行标定;S3,采集转台的位置信息,判断所述的转台是否稳定,若是则执行步骤S4;S4,采集星点质心数据,删除其中星点质心数据的跳大点,并对删除跳大点后的星点质心数据进行标定参数计算。本发明能够提高星敏感器标定实验的效率。

    一种自主标较的星矢量级多视场星敏感器数据融合方法

    公开(公告)号:CN106441283A

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201610891255.0

    申请日:2016-10-12

    CPC classification number: G01C21/02 G01C25/00

    Abstract: 一种自主标较的星矢量级多视场星敏感器数据融合方法,应用于多视场星敏感器,该多视场星敏感器配置2~3个光学头部,利用光学头部所探测的信息进行数据融合,所述的数据融合方法包含以下步骤:S1、多个光学头部进行自主全天识别;S2、选择基准头部,若已装载安装矩阵,跳转步骤S3,若没有已装载的安装矩阵,则执行步骤S4;S3、使用已固化的安装矩阵进行星矢量融合,输出姿态,结束;S4、进行安装矩阵的自主标较,并进行星矢量融合,输出姿态,结束。其优点是:星矢量级的融合方法避免了星图融合方法的头部间夹角大小的限制,克服了姿态级融合由于单个头部探测星少带来的融合姿态精度下降的问题,有效提升星敏感器的姿态精度和姿态输出鲁棒性。

    一种观测空间驻留物的定位定姿方法

    公开(公告)号:CN119958527A

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202411980104.3

    申请日:2024-12-31

    Abstract: 本发明公开了一种观测空间驻留物的定位定姿方法,包含:S1,从成像探测敏感器拍摄到的驻留物图像中提取所有驻留物像点,筛选并得到目标驻留物像点及其位置;S2,联通所有目标驻留物像点形成合作标志物,并计算出合作标志物的惯性系坐标位置X,同时计算合作标志物在惯性空间中的姿态#imgabs0#S3,解算成像探测敏感器与临时坐标系下的合作标志物之间的相对位置ΔX和相对姿态#imgabs1#S4,根据合作标志物在惯性空间中的姿态#imgabs2#相对姿态#imgabs3#合作标志物的惯性系坐标位置X,以及相对位置ΔX,得到载体在惯性空间的姿态#imgabs4#和位置Xsensor。本发明可在卫星导航信号受干扰的情况下,通过对近地空间中的驻留物进行观测成像,快速实现载体的定位定姿。

    一种星图联合非均匀校正方法、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN111735448A

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN202010583076.7

    申请日:2020-06-23

    Abstract: 本发明公开了一种星图联合非均匀校正方法、设备及存储介质,方法包括:接收若干个标定图像,其中,标定图像在无杂光干扰的情况下采集;根据若干个标定图像计算校正参数;接收待校正星图;根据校正参数对校正星图进行处理,得到两点校正星图;引入sobel边缘检测算子,构造sobel权重因子;将sobel权重因子代入引导滤波模型进行改进,得到改进后的引导滤波模型;根据改进后的引导滤波模型对两点校正星图进行引导滤波,完成非均匀校正,得到非均匀校正后的星图;本发明能够实现在保护白昼微弱星点信号的同时完成星图非均匀校正的目的,可以提高星敏感器姿态测量精度。

    用于深空背景下测试红外相机对低温目标探测能力的设备

    公开(公告)号:CN111366243A

    公开(公告)日:2020-07-03

    申请号:CN202010112790.8

    申请日:2020-02-24

    Abstract: 本发明涉及用于深空背景下测试红外相机对低温目标探测能力的设备,属于红外相机探测能力测试技术领域;包括调整架、冷屏、目标黑体、背景黑体、加热片、热开关、第一制冷机、第二制冷机、分子泵机组、第一压缩机、冷水机组、第二压缩机、氦气瓶、支撑架、温控仪和线性电源;用于星载红外相机动态范围的地面测试,是火星探测的重要配套设备;本发明实现了控制背景黑体温度控制小于40K,控制目标黑体的温度范围为40K~420K变化,控温精度±0.1K,两台黑体温度独立可控;本发明模拟了超低温目标的温度变化,实现了检测红外相机对超低温目标的探测能力。

    一种测量星敏感器测量坐标系与棱镜坐标系关系的方法

    公开(公告)号:CN106871929A

    公开(公告)日:2017-06-20

    申请号:CN201710053828.7

    申请日:2017-01-24

    CPC classification number: G01C25/00 G01C21/025

    Abstract: 一种测量星敏感器测量坐标系与棱镜坐标系关系的方法,将星敏感器安装到高精度三轴转台上,使用光星模拟器对星敏感器打光照射,使用一台经纬仪测量星敏感器的棱镜坐标系Z轴相对于测量坐标系Z轴的偏差,同时使用两台经纬仪测量星敏感器的棱镜坐标系X轴相对于测量坐标系X轴的偏差,以及星敏感器的棱镜坐标系Y轴相对于测量坐标系Y轴的偏差。本发明通过光线测量的方式,将探测器玻璃盖片的测量坐标系与棱镜坐标系关联起来,在地面完成坐标系关系测量,测量出来坐标系间的偏差可以直接提供整星装星使用,并提供给姿轨控系统直接进行在轨测量坐标系修正,可靠性高、可信度高、可实施性高可有效降低在轨数据偏差大、在轨修正复杂等问题。

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